一、SCR脱硫技术的介绍与历史
1SCR 是 Selective Catalytic Reduction的简写
2氮氧化物 (NOx) 是在煤燃烧过程中形成的存在于从电厂排放的气体中
3氨被喷入到烟气中与NOx完全混合
4美国的Englehard Corporation公司于1957年申请最早的SCR喷氨法脱硝专利。
5最初使用的催化剂为铂类催化剂,其效果并不令人满意,因为在其催化活性温度内,会生成大量硝酸氨盐。
6日本于1970年代最早成功开发出具有高活性、实用的SCR商业催化剂-钛基五氧化二钒催化剂。
二、传统低氮氧化物排放技术
一般使用低氮氧化物燃烧器+火上风燃尽技术。其脱硝率一般低于50%。燃料再燃技术(Fuel Reburning)-利用燃料再燃,可以有效控制NOx的排放。但可操作性上存在一定的问题(脱硝稳定性和可操作性)。其它传统措施(湿法吸收),都存在着一定问题。
脱硝效率方面(无法达到较高的脱硝率)
操作稳定性方面(无法实现稳定的操作)
适应性方面(无法适应不同的工程实际情况)
三、SNCR 和NH3-SCR的比较
项目 | SNCR | NH3-SCR |
基本原理 | 氨气(或尿素)与NO在高温下(无催化剂)反应生成N2 | 使用氨气的选择性催化脱除NO |
工作温度区间 | 850-1050℃ | 300-450 ℃ |
NOx脱除效率 | 40-70% | 80-95% |
需要的空间 | 高 | 低 |
初始投资费用 | 低 | 高(是SNCR的两倍) |
氨气的消耗 | 高 | 低 |
四、SCR的优点
1SCR 是唯一证明能达到未来对大型燃煤电厂排放要求NOx减少效率的技术(5年一变?)
2 在上世纪80年代来在全世界都证明SCR可以安全可靠地运行
3仅在德国从80年代中到1996年已超过33000MW的机组按装了脱硝装置
4美国到2002年共有157套在运行,已超过1亿kW
五、SCR的要点与问题
1、SCR催化剂的定期更换
§ 由于SCR催化剂的工作条件比较恶劣,所以存在着中毒失效问题,必须定期更换。更换时间据具体情况而定,一般一到五年。催化剂性能下降,其原因有:
§ (1)微孔体积减少;(2)由于固体沉积物使微孔堵塞;(3)由于碱性化合物(特别是钾或重金属)引起中毒;(4)SO3中毒;(5)飞灰腐蚀。
氨泄漏(Ammonia Slip)问题
§ 从SCR反应器内排出的未反应完全的氨导致了所谓的“氨泄漏”问题。
§ 氨泄漏必须小于5 ppm,最好低于2-3 ppm,以减少硫酸氨和硫酸氢氨的生成。其中,硫酸氢氨可以导致下游设备的阻塞和腐蚀。
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